JP2000133488A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回路効率を向上させるとともに、制御回路に動
作電源を安定して供給することのできる放電灯点灯装置
を提供することにある。 【解決手段】電圧検出回路７は、昇圧チョッパ回路１の
出力電圧Ｖ１を所定の分圧比で分圧した電圧Ｖ２を過電
圧保護回路８に出力する。過電圧保護回路８は電圧Ｖ２
をさらに分圧した電圧Ｖ３と基準電圧Ｖｒｅｆとの高低
を比較しており、出力電圧Ｖ１が所定のしきい値電圧以
上になると昇圧チョッパ回路１の動作を停止させる動作
停止信号を発生する。制御回路１０は、放電灯ＤＬの点
灯時における昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ１の設定
値を、無負荷時における設定値に比べて低下させるとと
もに、電圧検出回路７の分圧比を変化させることによ
り、過電圧保護回路８が動作するしきい値電圧を段階的
に低下させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯点灯装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の放電灯点灯装置としては、図８
に示すように、交流電源Ｖｓを整流する整流器ＤＢと、
整流器ＤＢの出力電圧をスイッチング素子Ｑ１でスイッ
チングすることにより電源電圧よりも高い直流電圧を発
生する昇圧チョッパ回路１と、昇圧チョッパ回路１の出
力電圧をスイッチング素子Ｑ２でスイッチングすること
により入力電圧を降圧して所望の直流電圧を発生させる
降圧チョッパ回路２と、降圧チョッパ回路２の出力電圧
をスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６でスイッチングすること
により数百Ｈｚの矩形波の交流電圧に変換し、例えばメ
タルハライドランプなどの高圧放電灯よりなる放電灯Ｄ
Ｌに供給する極性反転回路３と、後述の制御回路１０か
ら入力される始動信号に応じて放電灯ＤＬに高圧パルス
を印加し、放電灯ＤＬを始動させるイグナイタ回路Ｉｇ
と、各部の動作を制御する制御回路１０とで構成される
ものがあった。なお、降圧チョッパ回路２を構成する限
流素子としてのトランスＴ２の１次巻線およびコンデン
サＣ２から、放電灯ＤＬに流れる電流の高調波成分を低
減するローパスフィルタが構成される。

【０００３】ここで、制御回路１０は、昇圧チョッパ回
路１のスイッチング素子Ｑ１のオンオフを制御する昇圧
チョッパ制御部４と、降圧チョッパ回路２のスイッチン
グ素子Ｑ２のオンオフを制御する降圧チョッパ制御部５
と、極性反転回路３のスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６のオ
ンオフを制御するインバータ制御部６とで構成される。

【０００４】昇圧チョッパ制御部４には、昇圧チョッパ
回路１の出力電圧（すなわち、平滑コンデンサＣ１の両
端電圧）が入力されており、出力電圧を略一定の設定電
圧とするようにスイッチング素子Ｑ１のオンオフを制御
している。

【０００５】また降圧チョッパ制御部５は、トランスＴ
３の２次巻線に接続された抵抗Ｒ４を介して、トランス
Ｔ３の１次側に流れる電流を検出し、スイッチング素子
Ｑ２のオンデューティを制御している。

【０００６】インバータ制御部６はスイッチング素子Ｑ
３〜Ｑ６に制御信号ａ〜ｄを出力し、ローサイドのスイ
ッチング素子Ｑ５，Ｑ６を低周波で交互にオンオフさ
せ、且つ、スイッチング素子Ｑ５のオン時に、ハイサイ
ドのスイッチング素子Ｑ４を高周波でオンオフするとと
もに、スイッチング素子Ｑ３をオフさせ、スイッチング
素子Ｑ６のオン時に、スイッチング素子Ｑ３を高周波で
オンオフするとともに、スイッチング素子Ｑ４をオフさ
せ、放電灯ＤＬに矩形状の交流電圧を供給する。

【０００７】ところで、昇圧チョッパ回路１の出力電圧
が所定のしきい値電圧以上に昇圧するのを防止するた
め、昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ１を所望の電圧レ
ベルに変換して出力する電圧検出回路７（図９参照）
と、電圧検出回路７の出力電圧Ｖ２を分圧した電圧と所
定の基準電圧との高低を比較し、電圧Ｖ２が基準電圧以
上になると（すなわち昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ
１がしきい値電圧以上になると）昇圧チョッパ回路１の
動作を停止させる動作停止信号を昇圧チョッパ制御部４
に出力する過電圧保護回路とを制御回路１０に設けたも
のもあった。

【０００８】ここで、電圧検出回路７は、抵抗Ｒ３，Ｒ
４，Ｒ５の直列回路と、抵抗Ｒ５に並列接続され制御回
路１０から入力される制御信号によってオンオフされる
スイッチＳＷ１とで構成され、抵抗Ｒ３およびＲ４の接
続点の電位が、出力電圧Ｖ２として過電圧保護回路に出
力される。尚、制御回路１０は、昇圧チョッパ回路１が
動作することにより電力を得る電源回路（図示せず）か
ら電源供給されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の放電灯点灯
装置では、放電灯ＤＬがアーク放電の状態に達する前の
無負荷時には、放電灯ＤＬが絶縁破壊するのに必要なエ
ネルギを供給するために、昇圧チョッパ回路１の出力電
圧Ｖ１を高い値に設定する必要があった。一方、放電灯
ＤＬがアーク放電の状態に達した点灯時には、無負荷時
に比べて放電灯ＤＬに供給するエネルギが少なくてすむ
から、昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ１を無負荷時と
点灯時とで同じ値に設定すると、点灯時に昇圧チョッパ
回路１の回路効率が悪化するという問題があった。そこ
で、昇圧チョッパ回路１の回路効率を向上させるため
に、昇圧チョッパ制御部４は、点灯前の無負荷時におけ
る出力電圧Ｖ１の設定値ＶＮＬよりも、点灯時における
出力電圧Ｖ１の設定値ＶＬを低い値に設定している。図
１０に、放電灯ＤＬがアーク放電の状態に達する前の無
負荷時から、アーク放電の状態に達した点灯時までの各
部の電圧波形を示している。

【００１０】放電灯ＤＬがアーク放電の状態に達する前
の無負荷時（時刻ｔ０〜ｔ１）には、制御回路１０はス
イッチＳＷ１をオンしており、昇圧チョッパ回路１の出
力電圧Ｖ１を抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とで分圧した電圧Ｖ２
が過電圧保護回路に入力される。過電圧保護回路では、
電圧Ｖ２をさらに分圧した電圧と基準電圧との大小関係
を比較しており、電圧Ｖ２を分圧した電圧が基準電圧以
上になると（すなわち、昇圧チョッパ回路１の出力電圧
が所定のしきい値電圧Ｖｔｈ１以上になると）、昇圧チ
ョッパ制御部４に動作停止信号を出力し、昇圧チョッパ
制御部４は昇圧チョッパ回路１の動作を停止させる。

【００１１】一方、放電灯ＤＬがアーク放電の状態に達
した点灯時（時刻ｔ１以降）には、昇圧チョッパ回路１
の回路効率を向上させるために、昇圧チョッパ制御部４
が、昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ１の設定値を、無
負荷時における設定値ＶＮＬよりも低い値ＶＬに切り換
えているので、過電圧保護回路が昇圧チョッパ回路１の
動作を停止させる時のしきい値電圧も、無負荷時に比べ
て低い値に設定する必要がある。

【００１２】そこで、時刻ｔ１において放電灯ＤＬがア
ーク放電の状態に達すると、制御回路１０がスイッチＳ
Ｗ１をオンからオフに切り換えており、電圧検出回路７
の分圧比を無負荷時に比べて高い値に切り換えている。
したがって、昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ１が同じ
であっても、点灯時は電圧検出回路７の分圧比が無負荷
時に比べて高くなるので、出力電圧Ｖ２が無負荷時に比
べて高い値になる。そのため、過電圧保護回路が動作停
止信号を発生する際の昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ
１が無負荷時に比べて低くなり、点灯時におけるしきい
値電圧Ｖｔｈ２が無負荷時におけるしきい値電圧Ｖｔｈ
１よりも低い値に設定される（Ｖｔｈ２＞Ｖｔｈ１）。
このように、制御回路１０はスイッチＳＷ１をオンオフ
して、電圧検出回路７の分圧比を切り換えることによ
り、過電圧保護回路が動作する際のしきい値電圧をＶｔ
ｈ１からＶｔｈ２に切り換えているので、過電圧保護回
路の基準電圧は略一定の値に設定することができる。

【００１３】しかしながら、時刻ｔ１において昇圧チョ
ッパ制御部４が昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ１の設
定値をＶＮＬからＶＬに低下させたとしても、平滑コン
デンサＣ１は電圧ＶＮＬに充電されており、平滑コンデ
ンサＣ１が放電して、平滑コンデンサＣ１の両端電圧
（すなわち昇圧チョッパ回路１の出力電圧）Ｖ１が低下
するまでには時間がかかる。この時、電圧検出回路７で
はスイッチＳＷ１がオフされて、電圧検出回路７の分圧
比が高い値に切り換えられ、過電圧保護回路が動作する
際のしきい値電圧がＶｔｈ１からＶｔｈ２に引き下げら
れるため、昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ１がしきい
値電圧Ｖｔｈ２よりも高くなり、過電圧保護回路が昇圧
チョッパ制御部４に動作停止信号を出力して、昇圧チョ
ッパ制御部４が昇圧チョッパ回路１の動作を停止させて
いた。その後、平滑コンデンサＣ１が放電して、昇圧チ
ョッパ回路１の出力電圧Ｖ１が電圧ＶＬに低下するまで
の間（時刻ｔ１〜ｔ２）、過電圧保護回路の動作停止信
号により昇圧チョッパ制御部４が昇圧チョッパ回路１の
動作を停止させているので、電源回路は昇圧チョッパ回
路１から電力を得ることができず、電源回路から制御回
路１０への電源供給が停止するという問題があった。

【００１４】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
であり、その目的とするところは、回路効率を向上させ
るとともに、制御回路に動作電源を安定して供給するこ
とのできる放電灯点灯装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明では、交流電源を整流する整流器
と、整流器の出力電圧を第１のスイッチング手段でスイ
ッチングすることにより所定の直流電圧を生成するチョ
ッパ回路と、チョッパ回路の出力電圧を第２のスイッチ
ング手段でスイッチングすることにより所望の電力を生
成して放電灯に供給し、放電灯を点灯させる点灯回路
と、第１および第２のスイッチング手段のオンオフを制
御する制御回路と、チョッパ回路が動作することにより
電力を得て制御回路に電源供給する電源回路と、チョッ
パ回路の出力電圧が所定のしきい値電圧以上になるとチ
ョッパ回路の動作を停止させる過電圧保護回路とを備
え、制御回路が、放電灯がアーク放電の状態に達する前
の無負荷時におけるチョッパ回路の出力電圧よりも、放
電灯がアーク放電の状態に達した点灯時におけるチョッ
パ回路の出力電圧を低くする際に、チョッパ回路の動作
が停止する期間を短くするように上記しきい値電圧を変
化させるしきい値設定手段を設けたことを特徴とし、点
灯時のチョッパ回路の出力電圧を無負荷時に比べて低く
しているので、チョッパ回路の回路効率が向上させるこ
とができ、しかも無負荷時におけるチョッパ回路の出力
電圧を点灯時におけるチョッパ回路の出力電圧よりも低
下させると、チョッパ回路の出力電圧がしきい値電圧以
上となり、過電圧保護回路がチョッパ回路の動作を停止
させるため、電源回路から制御回路に電源供給されなく
なるが、チョッパ回路の出力電圧を低下させる際にしき
い値設定手段がしきい値電圧を変化させることにより、
過電圧保護回路がチョッパ回路の動作を停止させる期間
を短くすることができ、電源回路から制御回路に電源供
給されない期間を短くできる。

【００１６】請求項１の発明において、請求項２の発明
では、上記しきい値設定手段は上記しきい値電圧を段階
的に低下させることを特徴とし、請求項３の発明では、
上記しきい値設定手段は上記しきい値電圧を連続的に低
下させることを特徴とし、請求項１の発明と同様に、過
電圧保護回路がチョッパ回路の動作を停止させる期間を
短くすることができる。

【００１７】請求項４の発明では、請求項１乃至３の発
明において、上記チョッパ回路は平滑コンデンサを有し
てなり、チョッパ回路の出力電圧を低下させる際に平滑
コンデンサに充電された電荷を放電させる放電手段を設
けたことを特徴とし、放電手段が平滑コンデンサに充電
された電荷を放電させることにより、チョッパ回路の出
力電圧を短時間で低下させることができるから、チョッ
パ回路の出力電圧がしきい値電圧よりも低くなるまでに
要する時間が短くなり、過電圧保護回路がチョッパ回路
の動作を停止させる期間を短くすることができる。

【００１８】請求項５の発明では、請求項４の発明にお
いて、上記放電手段は、制御回路がチョッパ回路の出力
電圧を無負荷時における出力電圧から点灯時における出
力電圧に切り換えるタイミングで動作することを特徴と
し、請求項４の発明と同様、チョッパ回路の出力電圧の
切換時に放電手段が平滑コンデンサに充電された電荷を
放電させることにより、チョッパ回路の出力電圧を短時
間で低下させることができるから、チョッパ回路の出力
電圧がしきい値電圧よりも低くなるまでに要する時間が
短くなり、過電圧保護回路がチョッパ回路の動作を停止
させる期間を短くすることができる。

【００１９】請求項６の発明では、請求項１乃至５の発
明において、上記電源回路以外に上記制御回路へ電源供
給する電源供給手段を設けたことを特徴とし、制御回路
はチョッパ回路以外に電源供給手段からも電源供給され
ているので、チョッパ回路の動作が停止したことによ
り、電源が供給されなくなるのを防止することができ
る。

【００２０】請求項７の発明では、請求項６の発明にお
いて、上記電源供給手段は、制御回路がチョッパ回路の
出力電圧を無負荷時における出力電圧から点灯時におけ
る出力電圧に切り換えた時点から所定時間だけ、上記制
御回路へ動作電源を供給することを特徴とし、請求項６
の発明と同様に、制御回路はチョッパ回路以外に電源供
給手段からも電源供給されているので、チョッパ回路の
動作が停止したことにより、電源が供給されなくなるの
を防止することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００２２】（実施形態１）図１に本実施形態の放電灯
点灯装置の回路図を示す。本回路は、交流電源ＡＣを整
流する整流器ＤＢと、整流器ＤＢの出力電圧を第１のス
イッチング手段たるスイッチング素子Ｑ１でスイッチン
グすることにより電源電圧よりも高い直流電圧を発生す
る昇圧チョッパ回路１と、昇圧チョッパ回路１の出力電
圧を第２のスイッチング手段たるスイッチング素子Ｑ３
〜Ｑ６でスイッチングすることにより数百Ｈｚの矩形波
の交流電圧に変換し、例えばメタルハライドランプなど
の高圧放電灯よりなる放電灯ＤＬに供給する点灯回路た
る極性反転回路３と、制御回路１０から入力された始動
信号に応じて放電灯ＤＬに高圧パルスを印加し、放電灯
ＤＬを始動させるイグナイタ回路Ｉｇと、各部の動作を
制御する制御回路１０とで構成される。

【００２３】昇圧チョッパ回路１は、整流器ＤＢの高電
位側の直流出力端子に１次巻線の一端が接続されたトラ
ンスＴ１と、トランスＴ１の１次巻線の他端にドレイン
が接続されるとともに、整流器ＤＢの低電位側の直流出
力端子にソースが接続された電界効果トランジスタから
なるスイッチング素子Ｑ１と、トランスＴ１およびスイ
ッチング素子Ｑ１の接続点にアノードが接続されたダイ
オードＤ１と、ダイオードＤ１のカソードと整流器ＤＢ
の低電位側の直流出力端子との間に接続された平滑コン
デンサＣ１とで構成される。ここで、トランスＴ１の２
次巻線にはコンデンサＣ３が接続されており、コンデン
サＣ３はトランスＴ１の２次側に流れる電流によって充
電され、コンデンサＣ３の両端電圧が制御電圧Ｖccとし
て制御回路１０に供給される。ここに、トランスＴ１お
よびコンデンサＣ３から、昇圧チョッパ回路１が動作す
ることにより電力を得て、制御回路１０に電源供給する
電源回路が供給される。

【００２４】極性反転回路３は、平滑コンデンサＣ１の
両端間にそれぞれ接続されたスイッチング素子Ｑ３，Ｑ
５の直列回路およびスイッチング素子Ｑ４，Ｑ６の直列
回路から構成される。スイッチング素子Ｑ３，Ｑ５の接
続点とスイッチング素子Ｑ４，Ｑ６の接続点との間に
は、トランスＴ２の１次巻線を介して放電灯ＤＬが接続
されており、トランスＴ２の２次巻線と並列にイグナイ
タ回路Ｉｇが接続されている。なお、スイッチング素子
Ｑ３〜Ｑ６は、それぞれ、制御信号ａ〜ｄによりオンオ
フされるスイッチと、各スイッチに逆並列接続されたダ
イオードとで構成される。

【００２５】制御回路１０は、昇圧チョッパ回路１のス
イッチング素子Ｑ１のオンオフを制御する昇圧チョッパ
制御部４と、極性反転回路３のスイッチング素子Ｑ３〜
Ｑ６のオンオフを制御するインバータ制御部６と、昇圧
チョッパ回路１の出力電圧Ｖ１を検出し、この出力電圧
Ｖ１を後述する過電圧保護回路８の電圧レベルに変換し
て出力する電圧検出回路７と、電圧検出回路７の出力電
圧Ｖ２を抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧した電圧Ｖ３と基準電圧
Ｖｒｅｆとの高低を比較するコンパレータＣＰ１を有
し、電圧Ｖ３が基準電圧Ｖｒｅｆ以上になると（すなわ
ち昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ１が所定のしきい値
電圧以上になると）昇圧チョッパ回路１の動作を停止さ
せる動作停止信号を昇圧チョッパ制御部４に出力する過
電圧保護回路８とで構成される。

【００２６】昇圧チョッパ制御部４は、図示しない電圧
検出手段により昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ１を検
出しており、昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ１が所望
の電圧となるように、スイッチング素子Ｑ１のオンデュ
ーティやスイッチング周波数を制御している。またイン
バータ制御部６はスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６に制御信
号ａ〜ｄを出力して、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６を低
周波で交互にオンオフさせ、且つ、スイッチング素子Ｑ
５のオン時に、スイッチング素子Ｑ４を高周波でオンオ
フするとともに、スイッチング素子Ｑ３をオフさせ、ス
イッチング素子Ｑ６のオン時に、スイッチング素子Ｑ３
を高周波でオンオフするとともに、スイッチング素子Ｑ
４をオフさせており、放電灯ＤＬに矩形波の交流電圧を
供給している。

【００２７】以下に本回路の動作について簡単に説明す
る。なお、図２は本回路の各部の波形図を示す。

【００２８】昇圧チョッパ回路１では、スイッチング素
子Ｑ１のオン時は、交流電源Ｖｓ→整流器ＤＢ→トラン
スＴ１の１次巻線→スイッチング素子Ｑ１→整流器ＤＢ
→交流電源Ｖｓの径路で電流が流れて、トランスＴ１の
１次巻線にエネルギが蓄積される。一方、スイッチング
素子Ｑ１がオフすると、交流電源Ｖｓ→整流器ＤＢ→ト
ランスＴ１の１次巻線→ダイオードＤ１→平滑コンデン
サＣ１→整流器ＤＢ→交流電源Ｖｓの径路で電流が流れ
るとともに、スイッチング素子Ｑ１のオン時にトランス
Ｔ１の１次巻線に蓄積されたエネルギが放出され、電源
電圧を昇圧した電圧が平滑コンデンサＣ１の両端間に発
生する。

【００２９】放電灯ＤＬがアーク放電の状態に達する前
の無負荷時（時刻ｔ０〜ｔ１）において、昇圧チョッパ
制御部４は、放電灯ＤＬの絶縁破壊に必要なエネルギを
供給するために昇圧チョッパ回路１の出力電圧をＶＮＬ
に設定する。極性反転回路３では、インバータ制御部６
から入力された制御信号によって、ローサイドのスイッ
チング素子Ｑ５，Ｑ６が数百Ｈｚの低周波で交互にオン
オフされており、スイッチング素子Ｑ５のオン期間に、
スイッチング素子Ｑ４が数十ｋＨｚの高周波でオンオフ
されるとともに、スイッチング素子Ｑ３がオフされ、且
つ、スイッチング素子Ｑ６のオン期間に、スイッチング
素子Ｑ３が数十ｋＨｚの高周波でオンオフされるととも
に、スイッチング素子ｑ４がオフされる。而してスイッ
チング素子Ｑ３〜Ｑ６のオンオフ動作により、低周波で
極性が反転する矩形波の交流電流が放電灯ＤＬに印加さ
れる。

【００３０】その後、時刻ｔ１において制御回路１０が
イグナイタ回路Ｉｇに始動信号を出力すると、イグナイ
タ回路Ｉｇは放電灯ＤＬを絶縁破壊させるために高圧パ
ルス電圧を発生して、放電灯ＤＬに高圧パルスを印加
し、放電灯ＤＬの始動後は動作を停止する。

【００３１】時刻ｔ１において放電灯ＤＬがアーク放電
の状態に達し、放電灯ＤＬが点灯すると、昇圧チョッパ
制御部４は、昇圧チョッパ回路１の回路効率を向上させ
るために、昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ１の設定値
を、無負荷時における設定値ＶＮＬよりも低い値ＶＬに
切り換えて、昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ１を低下
させる。

【００３２】放電灯ＤＬが始動状態から点灯状態に移行
すると、交流電源Ｖｓの電源供給が遮断されるまでの
間、制御回路１０は各部の動作を制御して、放電灯ＤＬ
を安定点灯させる。

【００３３】制御回路１０では、昇圧チョッパ制御部４
が昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ１の設定値をＶＮＬ
からＶＬに低下させるとともに、電圧検出回路７の分圧
比を変化させて、過電圧保護回路８が動作するしきい値
電圧を切り換えている。ここで、電圧検出回路７は上述
した回路と同様に複数の抵抗が直列接続された回路から
なり、制御回路１０から入力された制御信号に応じて分
圧比を複数段階に切り換えて、出力電圧Ｖ２を複数段階
に切り換えている。

【００３４】従来の回路では、無負荷時と点灯時とで電
圧検出回路７の分圧比を２段階に切り換えることによっ
て、過電圧保護回路８が動作するしきい値電圧をＶｔｈ
１からＶｔｈ２に切り換えていたが、昇圧チョッパ回路
１の出力電圧Ｖ１が切換後のしきい値電圧Ｖｔｈ２より
も低くなるまでに時間がかかるため、その間に過電圧保
護回路８が動作停止信号を発生し、昇圧チョッパ回路１
の動作が停止されるため、制御回路１０への電源供給が
停止されるという問題があった。

【００３５】そこで、本実施形態の回路では、図２に示
すように、放電灯ＤＬの点灯時にしきい値設定手段たる
制御回路１０が電圧検出回路７の分圧比を複数段階に切
り換えることによって、過電圧保護回路８が動作するし
きい値電圧をＶｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３……Ｖｔｈ
Ｘのように段階的に切り換えている。

【００３６】例えば、放電灯ＤＬがアーク放電の状態に
達した時刻ｔ１において制御回路１０が電圧検出回路７
の分圧比を変化させ、しきい値電圧をＶｔｈ１からＶｔ
ｈ２に変化させると、昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ
１が切換後のしきい値電圧Ｖｔｈ２以上になり、過電圧
保護回路８が動作停止信号を昇圧チョッパ制御部４に出
力して、昇圧チョッパ制御部４が昇圧チョッパ回路１の
動作を停止させる。昇圧チョッパ回路１の動作が停止す
ると、平滑コンデンサＣ１が放電して、両端電圧Ｖ１が
徐々に低下するとともに、制御回路１０への電源供給が
停止する。そして、平滑コンデンサＣ１の両端電圧Ｖ１
がしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも低くなると、過電圧保護
回路８が動作停止信号の出力を停止するので、昇圧チョ
ッパ制御部４が昇圧チョッパ回路１の動作を再開させ、
制御回路１０に制御電圧Ｖccが供給される。

【００３７】その後、時刻ｔ１１において制御回路１０
が電圧検出回路７の分圧比を変化させ、しきい値電圧を
Ｖｔｈ２からＶｔｈ３に低下させると、昇圧チョッパ回
路１の出力電圧Ｖ１がしきい値電圧Ｖｔｈ３以上にな
り、過電圧保護回路８が動作停止信号を昇圧チョッパ制
御部４に出力して、昇圧チョッパ制御部４が昇圧チョッ
パ回路１の動作を停止させる。この時、上述と同様に平
滑コンデンサＣ１が放電し、平滑コンデンサＣ１の両端
電圧Ｖ１がしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも低くなると、過
電圧保護回路８が動作停止信号の出力を停止して、昇圧
チョッパ制御部４が昇圧チョッパ回路１の動作を再開さ
せる。以下、上述の動作を繰り返して、昇圧チョッパ回
路１の出力電圧がＶＮＬからＶＬまで徐々に低下する。

【００３８】このように、本実施形態では電圧検出回路
７の分圧比を段階的に切り換えて、しきい値電圧を段階
的に低下させることにより、昇圧チョッパ回路１の出力
電圧Ｖ１が切換後のしきい値電圧よりも低くなるまでの
時間を短くすることができ、昇圧チョッパ回路１の出力
電圧Ｖ１がＶＮＬからＶＬに低下するまでの間に、昇圧
チョッパ回路１が動作を再開する期間を複数設けること
ができる。したがって、しきい値電圧を切り換える段階
を十分細かく設定することにより、昇圧チョッパ回路１
の動作が停止する期間を短くして、制御電圧Ｖccが低下
する前に昇圧チョッパ回路１の動作を再開させることが
できるから、制御回路１０へ略連続的に制御電圧Ｖccを
供給することができる。

【００３９】（実施形態２）図３に本実施形態の放電灯
点灯装置の回路図を示す。本実施形態では、実施形態１
の回路において、昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ１を
スイッチング素子Ｑ２でスイッチングすることにより、
出力電圧Ｖ１を降圧して所望の直流電圧を発生させる降
圧チョッパ回路２と、降圧チョッパ回路２のスイッチン
グ素子Ｑ２を数十ｋＨｚの高周波でオンオフさせる降圧
チョッパ制御部５とを設けている。ここで、極性反転回
路３は、降圧チョッパ回路２の出力電圧をスイッチング
素子Ｑ３〜Ｑ６でスイッチングすることにより、降圧チ
ョッパ回路２の出力電圧を矩形波の交流電圧に変換して
放電灯ＤＬに供給する。なお、降圧チョッパ回路２およ
び降圧チョッパ制御部５以外の構成は実施形態１と同様
であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、
その説明を省略する。

【００４０】降圧チョッパ回路２は、ダイオードＤ１お
よび平滑コンデンサＣ１の接続点にドレインが接続され
た電界効果トランジスタからなるスイッチング素子Ｑ２
と、カソードがスイッチング素子Ｑ２のソースに接続さ
れるとともにアノードが平滑コンデンサＣ１の低電位側
の端子に接続されたダイオードＤ２と、スイッチング素
子Ｑ２およびダイオードＤ２の接続点に一端が接続され
たインダクタＬ２と、インダクタＬ２の他端とダイオー
ドＤ２のアノードとの間に接続されたコンデンサＣ２と
で構成される。

【００４１】実施形態１では、放電灯ＤＬの点灯後に制
御回路１０が電圧検出回路７の分圧比を複数段階に切り
換えることにより、しきい値電圧を段階的に低下させて
いるが、本実施形態では、図４に示すように、時刻ｔ１
から時刻ｔ２にかけて、制御回路１０が、電圧検出回路
７の分圧比を略連続的に変化させることによって、過電
圧保護回路８の動作するしきい値電圧を略連続的（線
形）に変化させている。

【００４２】このように、制御回路１０がしきい値電圧
を略連続的に変化させることによって、昇圧チョッパ回
路１の出力電圧Ｖ１が切換後のしきい値電圧よりも低く
なるまでの時間を短くすることができ、昇圧チョッパ回
路１の出力電圧Ｖ１がＶＮＬからＶＬに低下するまでの
間に、昇圧チョッパ回路１を略連続的に動作させること
ができる。したがって、昇圧チョッパ回路１の動作が停
止する期間を短くして、制御電圧Ｖccが低下する前に昇
圧チョッパ回路１の動作を再開させることができるか
ら、制御回路１０へ略連続的に制御電圧Ｖccを供給する
ことができる。

【００４３】（実施形態３）図５に本実施形態の放電灯
点灯装置の回路図を示す。本実施形態では、実施形態２
の回路において、電圧検出回路７から入力された放電開
始信号に基づいて、平滑コンデンサＣ１に充電された電
荷を放電させる放電手段たる放電回路９を設けている。
なお、放電回路８以外の構成は実施形態２の回路と同様
であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、
その説明を省略する。

【００４４】本回路では、放電灯ＤＬの点灯時に、制御
回路１０が電圧検出回路７の分圧比を変化させる制御信
号を電圧検出回路７に出力すると、電圧検出回路７は分
圧比を連続的に変化させて、図４に示すように過電圧保
護回路８の動作するしきい値電圧を連続的に変化させる
とともに、平滑コンデンサＣ１に充電された電荷の放電
動作を開始させる放電開始信号を放電回路９に出力す
る。放電回路９は、電圧検出回路７から放電開始信号が
入力されると、平滑コンデンサＣ１に充電された電荷を
放電させるので、昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ１を
無負荷時における設定値ＶＮＬから点灯時における設定
値ＶＬまで短時間で低下させることができる。したがっ
て、昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ１が切換後のしき
い値電圧以上となる期間を短くすることができ、その結
果昇圧チョッパ回路１の動作が停止する期間を短くする
ことができるから、制御回路１０への電源供給が停止さ
れる期間を短くできる。

【００４５】なお本実施形態の放電回路９を実施形態１
の回路に付加しても良く、同様の効果を得ることができ
る。

【００４６】（実施形態４）図６に本実施形態の放電灯
点灯装置の回路図を示す。本実施形態では、実施形態１
の回路において、平滑コンデンサＣ１の出力電圧により
コンデンサＣ３を充電して、制御回路１０の制御電圧Ｖ
ccを発生させる電源供給手段１１を設けている。尚、電
源供給手段１１以外の構成は実施形態１と同様であるの
で、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を
省略する。

【００４７】放電灯ＤＬの点灯時に、制御回路１０が電
圧変換回路７の分圧比を変化させて、過電圧保護回路８
の動作するしきい値電圧を低下させると、昇圧チョッパ
回路１の出力電圧Ｖ１がしきい値電圧を上回るため、過
電圧保護回路８が動作停止信号を昇圧チョッパ制御部４
に出力して、昇圧チョッパ制御部４が昇圧チョッパ回路
１の動作を停止させ、平滑コンデンサＣ１が放電して昇
圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖ１が徐々に低下する。

【００４８】この時、トランスＴ１の１次側に電流が流
れなくなるため、トランスＴ１の２次側に電流が発生し
なくなるが、本実施形態では、電源供給手段１１が平滑
コンデンサＣ１の放電電流をコンデンサＣ３に流して、
コンデンサＣ３を充電しているので、昇圧チョッパ回路
１の停止時にも制御回路１０の制御電圧Ｖccを発生させ
ることができ、制御回路１０に動作電源を供給すること
ができる。

【００４９】なお、本実施形態では、電源供給手段１１
は常時コンデンサＣ３に電源供給しているが、図７に示
すように、電源供給手段１１を、電圧検出回路７から給
電信号が入力されると、所定時間だけコンデンサＣ３に
電源供給するように構成して、昇圧チョッパ回路１の出
力電圧Ｖ１が無負荷時における設定値ＶＮＬから点灯時
における設定値ＶＬに低下するまでの期間だけ、電源供
給手段１１がコンデンサＣ３に電源供給するようにして
も良い。

【００５０】放電灯ＤＬがアーク放電の状態に達した点
灯時に、制御回路１０が電圧検出回路７の分圧比を変化
させる制御信号を電圧検出回路７に出力すると、電圧検
出回路７は分圧比を連続的に変化させて、図２に示すよ
うに過電圧保護回路８の動作するしきい値電圧を段階的
に変化させるとともに、コンデンサＣ３への給電を開始
させる給電信号を電源供給手段１１に出力する。電源供
給手段１１は、電圧検出回路７から給電信号が入力され
ると、平滑コンデンサＣ１の放電電流をコンデンサＣ３
に流して、コンデンサＣ３を充電しているので、昇圧チ
ョッパ回路１の停止時にも制御回路１０の制御電圧Ｖcc
を発生させることができ、制御回路１０に動作電源を連
続的に供給することができる。

【００５１】なお本実施形態の放電回路９を実施形態２
の回路に付加しても良く、同様の効果を得ることができ
る。

【００５２】

【発明の効果】上述のように、請求項１の発明は、交流
電源を整流する整流器と、整流器の出力電圧を第１のス
イッチング手段でスイッチングすることにより所定の直
流電圧を生成するチョッパ回路と、チョッパ回路の出力
電圧を第２のスイッチング手段でスイッチングすること
により所望の電力を生成して放電灯に供給し、放電灯を
点灯させる点灯回路と、第１および第２のスイッチング
手段のオンオフを制御する制御回路と、チョッパ回路が
動作することにより電力を得て制御回路に電源供給する
電源回路と、チョッパ回路の出力電圧が所定のしきい値
電圧以上になるとチョッパ回路の動作を停止させる過電
圧保護回路とを備え、制御回路が、放電灯がアーク放電
の状態に達する前の無負荷時におけるチョッパ回路の出
力電圧よりも、放電灯がアーク放電の状態に達した点灯
時におけるチョッパ回路の出力電圧を低くする際に、チ
ョッパ回路の動作が停止する期間を短くするように上記
しきい値電圧を変化させるしきい値設定手段を設けたこ
とを特徴とし、点灯時のチョッパ回路の出力電圧を無負
荷時に比べて低くしているので、チョッパ回路の回路効
率が向上させることができ、しかも無負荷時におけるチ
ョッパ回路の出力電圧を点灯時におけるチョッパ回路の
出力電圧よりも低下させると、チョッパ回路の出力電圧
がしきい値電圧以上となり、過電圧保護回路がチョッパ
回路の動作を停止させるため、電源回路から制御回路に
電源供給されなくなるが、チョッパ回路の出力電圧を低
下させる際にしきい値設定手段がしきい値電圧を変化さ
せることにより、過電圧保護回路がチョッパ回路の動作
を停止させる期間を短くすることができ、電源回路から
制御回路に電源供給されない期間を短くできるという効
果がある。

【００５３】請求項１の発明において、請求項２の発明
は、上記しきい値設定手段は上記しきい値電圧を段階的
に低下させることを特徴とし、請求項３の発明は、上記
しきい値設定手段は上記しきい値電圧を連続的に低下さ
せることを特徴とし、請求項１の発明と同様に、過電圧
保護回路がチョッパ回路の動作を停止させる期間を短く
することができ、電源回路から制御回路に動作電源が供
給されなくなる期間を短くできるという効果がある。

【００５４】請求項４の発明は、請求項１乃至３の発明
において、上記チョッパ回路は平滑コンデンサを有して
なり、チョッパ回路の出力電圧を低下させる際に平滑コ
ンデンサに充電された電荷を放電させる放電手段を設け
たことを特徴とし、放電手段が平滑コンデンサに充電さ
れた電荷を放電させることにより、チョッパ回路の出力
電圧を短時間で低下させることができるから、チョッパ
回路の出力電圧がしきい値電圧よりも低くなるまでに要
する時間が短くなり、過電圧保護回路がチョッパ回路の
動作を停止させる期間を短くすることができ、制御回路
に動作電源が供給されなくなる期間を短くできるという
効果がある。

【００５５】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、上記放電手段は、制御回路がチョッパ回路の出力電
圧を無負荷時における出力電圧から点灯時における出力
電圧に切り換えるタイミングで動作することを特徴と
し、請求項４の発明と同様、チョッパ回路の出力電圧の
切換時に放電手段が平滑コンデンサに充電された電荷を
放電させることにより、チョッパ回路の出力電圧を短時
間で低下させることができるから、チョッパ回路の出力
電圧がしきい値電圧よりも低くなるまでに要する時間が
短くなり、過電圧保護回路がチョッパ回路の動作を停止
させる期間を短くすることができ、制御回路に動作電源
が供給されなくなる期間を短くできるという効果があ
る。

【００５６】請求項６の発明は、請求項１乃至５の発明
において、少なくともチョッパ回路の動作が停止する期
間に上記制御回路へ動作電源を供給する電源供給手段を
設けたことを特徴とし、制御回路はチョッパ回路以外に
電源供給手段からも電源供給されているので、チョッパ
回路の動作が停止したことにより、電源が供給されなく
なるのを防止することができ、制御回路に動作電源が供
給されなくなる期間を短くできるという効果がある。

【００５７】請求項７の発明は、請求項６の発明におい
て、上記電源供給手段は、制御回路がチョッパ回路の出
力電圧を無負荷時における出力電圧から点灯時における
出力電圧に切り換えた時点から所定時間だけ、上記制御
回路へ動作電源を供給することを特徴とし、請求項６の
発明と同様に、チョッパ回路の動作が停止したことによ
り、電源が供給されなくなるのを防止することができ、
制御回路に動作電源が供給されなくなる期間を短くでき
るという効果がある。

【００５８】請求項６の発明は、請求項１乃至５の発明
において、上記電源回路以外に上記制御回路へ電源供給
する電源供給手段を設けたことを特徴とし、制御回路は
チョッパ回路以外に電源供給手段からも電源供給されて
いるので、チョッパ回路の動作が停止したことにより、
電源が供給されなくなるのを防止することができ、制御
回路に動作電源が供給されなくなる期間を短くできると
いう効果がある。

【００５９】請求項７の発明は、請求項６の発明におい
て、上記電源供給手段は、制御回路がチョッパ回路の出
力電圧を無負荷時における出力電圧から点灯時における
出力電圧に切り換えた時点から所定時間だけ、上記制御
回路へ動作電源を供給することを特徴とし、請求項６の
発明と同様に、制御回路はチョッパ回路以外に電源供給
手段からも電源供給されているので、チョッパ回路の動
作が停止したことにより、電源が供給されなくなるのを
防止することができ、制御回路に動作電源が供給されな
くなる期間を短くできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１の放電灯点灯装置を示す回路図であ
る。

【図２】同上の各部の波形図である。

【図３】実施形態２の放電灯点灯装置を示す回路図であ
る。

【図４】同上の各部の波形図である。

【図５】実施形態３の放電灯点灯装置を示す回路図であ
る。

【図６】実施形態４の放電灯点灯装置を示す回路図であ
る。

【図７】同上の別の放電灯点灯装置を示す回路図であ
る。

【図８】従来の放電灯点灯装置を示す回路図である。

【図９】従来の別の放電灯点灯装置の要部回路図であ
る。

【図１０】同上の各部の波形図である。

【符号の説明】

１ 昇圧チョッパ回路 ７ 電圧検出回路 ８ 過電圧保護回路 １０ 制御回路 ＤＬ 放電灯 Ｖ１〜Ｖ３ 電圧 Ｖｒｅｆ 基準電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K072 AA11 BA03 BA05 BB01 BB10 DD07 DD08 EB05 GA01 GB18 GC04 HB03 5H007 AA17 BB03 CB05 CC12 DC05 FA01 FA12 FA17 5H730 AA14 AA20 AS11 BB13 BB14 BB57 BB86 CC01 DD04 FD01 FG03 FG07 VV01 XX03 XX12 XX23 XX32 XX42

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交流電源を整流する整流器と、整流器の出
   力電圧を第１のスイッチング手段でスイッチングするこ
   とにより所定の直流電圧を生成するチョッパ回路と、チ
   ョッパ回路の出力電圧を第２のスイッチング手段でスイ
   ッチングすることにより所望の電力を生成して放電灯に
   供給し、放電灯を点灯させる点灯回路と、第１および第
   ２のスイッチング手段のオンオフを制御する制御回路
   と、チョッパ回路が動作することにより電力を得て制御
   回路に電源供給する電源回路と、チョッパ回路の出力電
   圧が所定のしきい値電圧以上になるとチョッパ回路の動
   作を停止させる過電圧保護回路とを備え、制御回路が、
   放電灯がアーク放電の状態に達する前の無負荷時におけ
   るチョッパ回路の出力電圧よりも、放電灯がアーク放電
   の状態に達した点灯時におけるチョッパ回路の出力電圧
   を低くする際に、チョッパ回路の動作が停止する期間を
   短くするように上記しきい値電圧を変化させるしきい値
   設定手段を設けたことを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】上記しきい値設定手段は上記しきい値電圧
   を段階的に低下させることを特徴とする請求項１記載の
   放電灯点灯装置。
3. 【請求項３】上記しきい値設定手段は上記しきい値電圧
   を連続的に低下させることを特徴とする請求項１記載の
   放電灯点灯装置。
4. 【請求項４】上記チョッパ回路は平滑コンデンサを有し
   てなり、チョッパ回路の出力電圧を低下させる際に平滑
   コンデンサに充電された電荷を放電させる放電手段を設
   けたことを特徴とする請求項１乃至３記載の放電灯点灯
   装置。
5. 【請求項５】上記放電手段は、制御回路がチョッパ回路
   の出力電圧を無負荷時における出力電圧から点灯時にお
   ける出力電圧に切り換えるタイミングで動作することを
   特徴とする請求項４記載の放電灯点灯装置。
6. 【請求項６】上記電源回路以外に上記制御回路へ電源供
   給する電源供給手段を設けたことを特徴とする請求項１
   乃至５記載の放電灯点灯装置。
7. 【請求項７】上記電源供給手段は、制御回路がチョッパ
   回路の出力電圧を無負荷時における出力電圧から点灯時
   における出力電圧に切り換えた時点から所定時間だけ、
   上記制御回路へ動作電源を供給することを特徴とする請
   求項６記載の放電灯点灯装置。